Archivio contenuti professionali: l’articolo fornisce un’introduzione storica al disegno tecnico e alla progettazione. Non sostituisce gli attuali SRPS, EN, ISO o altri standard, regolamenti, termini di riferimento, calcoli, documentazione tecnica o approvazione applicabili. Le vecchie marcature JUS, le dimensioni visualizzate, le tolleranze, i formati e le regole di proiezione devono essere verificate in base al tipo di documentazione, allo standard contrattato e ai requisiti applicabili. Per lavori strutturali, meccanici, elettrici, del gas e altri lavori critici per la sicurezza, è necessario un progettista autorizzato della professione appropriata.
Savo Kusić oggi si concentra su finestre in legno, finestre in legno-alluminio, finestre su misura, porte e richieste di preventivo. Questo articolo rimane un archivio storico e non rappresenta un servizio di progettazione.
Progettazione prima della costruzione
Qualsiasi cosa realizziamo o ripariamo, la prima fase del lavoro, non solo in ordine cronologico ma anche per importanza, è la progettazione. Spesso questa fase del lavoro viene svolta solo nella mente. Con questo tipo di progettazione “solo nella testa” ci si può aspettare il successo per i lavori più semplici. Per i lavori più complessi è necessario progettare, su uno schizzo o su un disegno. Qualcun altro può progettare per te e il tuo compito è semplicemente seguire il design.
Il metodo per realizzare disegni tecnici, marcature applicate e linee è determinato dagli standard JUS, che puoi trovare insieme a molte altre informazioni utili, ad es. nel libro Disegno tecnico di Todor Pantelić, Belgrado, o Disegno tecnico di Branko Kovač, Zagabria.
Il nostro testo, ovviamente, non può essere misurato rispetto ad un unico insieme di norme. Abbiamo spazio solo per le norme più importanti del disegno tecnico (immagine 1).
Figura 1 — una panoramica storica delle convenzioni di base del disegno tecnico.
Standard: citare standard JUS e vecchi manuali preserva il contesto originale, ma non conferma che tali regole siano valide oggi. Ogni progetto deve indicare esplicitamente lo standard applicato, le unità, il sistema di proiezione, la revisione del disegno e la persona responsabile.
Dimensioni e tipologie di linee
Per prima cosa dobbiamo disegnare i disegni in una certa scala (immagine 1b), cioè mostrare l’oggetto nel disegno ridotto o ingrandito rispetto all’originale.
Ad esempio: la scala M=1:5 indica che la barra la cui lunghezza è 850 mm verrà disegnata cinque volte ridotta nel disegno, ovvero 170 mm (ma applicheremo 850 sul prospetto). Very small objects, for example the shaft of a clock, will be enlarged in the drawing, for example, in the scale 10:1 or 2:1. L’ingrandimento è mostrato anche dalla scala “invertita”, ad es. M=2:1.
Su un foglio, disegniamo i pezzi solo in una certa scala e segniamo la scala nell’angolo in basso a destra. Se i dettagli hanno scale diverse, indicare accanto ad ogni dettaglio la scala corrispondente.
Dimensioni consigliate
Pianta 1:100 - 1:50 (ridotto nel disegno)
Pianta dell’edificio 1:20 - 1:10 (ridotto nel disegno)
Interno 1:10 - 1:5 (ridotto nel disegno)
Macchine piccole 1:5 - 1:2 (ridotta nel disegno)
Utensili manuali 1:2 - 1:1 (ridotto nel disegno)
Dettagli di meccanica fine 1:1 - 1:2 (ingrandito nel disegno)
Finezza dell’orologeria 2:1 - 5:1 (nel disegno ingrandito)
Le scale 1:5, 1:50 o 5:1 dovrebbero essere evitate se possibile, perché sono difficili da ricalcolare a memoria e non danno una cifra tonda. Con il rapporto 1:5, ad esempio, un’asta di lunghezza 763 mm dovrebbe essere disegnata 152,6 mm e dovremmo calcolare tale misura in anticipo. Nel caso della scala 1:10 la lunghezza estratta sarà 76,3 mm e sarà ottenuta senza difficoltà.
Le misure indicate devono sempre essere le misure effettive dell’oggetto indipendentemente dalle dimensioni sul disegno (a causa della scala).
Importante: l’elenco delle scale consigliate è trasferito da una fonte storica. L’articolo è realizzato in base alle dimensioni e alle specifiche, non misurando la visualizzazione su carta o schermo, che potrebbe essere ridimensionato durante la stampa o la visualizzazione.
Con linee spesse disegniamo i bordi visibili e con linee sottili disegniamo prospetti e linee ausiliarie durante la quotatura (in modo che i prospetti non tocchino i bordi principali dell’oggetto). La linea tratteggiata indica i bordi invisibili (che se visti frontalmente cadono dietro l’oggetto e sono invisibili per noi).
Una linea tratteggiata con un punto tra ogni interruzione indica l’asse di simmetria dei corpi rotanti lungo la lunghezza del corpo (ad esempio, la linea mediana della lunghezza di tubi, alberi, ecc.) e la linea di sezione, se il corpo dovesse essere tagliato utilizzando un piano immaginario per evidenziare quei dettagli interni inaccessibili all’occhio, ad esempio un foro. Contrassegniamo la superficie della sezione immaginaria con linee oblique (tratteggiate). Le estremità delle linee che indicano i prospetti terminano con le frecce che si trovano sulle linee ausiliarie.
La linea tratteggiata con due punti tra ciascuna interruzione indica i siti di piegatura. Ad esempio, nelle lavorazioni di lamiera, le lamiere devono essere piegate nei punti contrassegnati in questo modo. La filettatura della vite è contrassegnata da una linea sottile parallela alla linea spessa in modo che la linea più spessa provenga dall’esterno. Sul dado, la linea interna è più spessa e indica il diametro dell’apertura, mentre la filettatura è contrassegnata con una linea più sottile.
Succede che alcuni oggetti non possono adattarsi a tutte le dimensioni. In questi casi è necessario fornire proiezioni di oggetti, vale a dire. vista su più lati, possibilmente una sezione o una sezione e proiezione (immagine 2 parte superiore).
Proiezioni e Sezioni
Immagine 2 — proiezioni, sezioni e orientamento del disegno.
Quando si disegnano determinate proiezioni (“viste”), è prescritta la disposizione “opposta”. Ciò significa che la proiezione centrale selezionata (vista principale) si trova al centro. Un oggetto visto a destra viene disegnato a sinistra della proiezione centrale. Un oggetto visto da sinistra, o visto dal basso è disegnato sopra, ecc. (immagine 1d).
Cerchiamo di disegnare il minor numero possibile di proiezioni (sezioni), ma non dimentichiamo che la mancanza di qualsiasi proiezione necessaria porta alla creazione di uno skart. Lo stesso vale per la scheda. La regola è che sul disegno devono essere indicate tutte le dimensioni richieste, ma non più di una. Le elevazioni duplicate per motivi di sicurezza sono solitamente contraddittorie e causano un dilemma (Figura 3).
Dimensionamento e tolleranze
Figura 3 — confronto tra dimensionamento fuzzy e controllato.
Le misure principali vanno sempre riportate sul disegno. Per la presenza di altre misure è importante se esiste la possibilità di misurare i dettagli e se sono necessari per la produzione dell’oggetto. Se possibile, le misure dovrebbero essere indicate dalla fine, ad es. bordo. Concatenati insieme, questi possono facilmente portare a un errore nella creazione dell’oggetto. È importante che le misure possano essere verificate con una scala non solo sul disegno ma anche sull’oggetto (immagine 4)
Picture 4 — le misure devono essere sufficienti, misurabili e inequivocabili.
Le misure sono indicate in millimetri sui disegni delle macchine, sui disegni dell’edilizia e dell’industria del legno in centimetri e sulle planimetrie in metri. I numeri, che indicano le misurazioni, sono scritti sopra le linee orizzontali, che indicano le quote, e sul lato sinistro, quando sono verticali, con un angolo di 90° rispetto ai precedenti. I numeri sono scritti bene, in modo inequivocabile e leggibile e nel modo sopra descritto in modo che le elevazioni verticali possano essere lette con la testa leggermente inclinata a sinistra (immagine 1e).
Nei lavori “fai da te”, l’etichetta per le tolleranze viene utilizzata raramente: la deviazione consentita dell’oggetto dalle misurazioni ideali. Un cartello posto dopo il numero di misura e un piccolo numero sopra di esso avverte che le dimensioni del manufatto potrebbero essere maggiori o minori di quelle indicate. (Ad esempio 204+0 indica che la misura effettiva potrebbe essere più piccola, ma non più grande). Se viene indicato 204-1+0,5, l’oggetto può essere più lungo al massimo di mezzo millimetro, o più corto di un millimetro.
Nota sulle tolleranze: la documentazione storica dei marchi di questo paragrafo potrebbe essere tipograficamente incompleta. Tolleranze, accoppiamenti, tolleranze geometriche, rugosità e base di misura devono essere scritti in modo univoco secondo la norma applicata; non devono essere copiati da questo articolo nel disegno di produzione.
È importante anche indicare la qualità del trattamento superficiale. Un segno compresso S (~) posto sulla curva di livello indica che la superficie non è lavorata, e il segno N indica il lato del mondo (vedi parte inferiore della figura 2).
Il formato del disegno può essere grande quanto un foglio di carta da macchina, metà, doppio o parecchie volte più grande (nel primo caso la carta viene piegata in due parti, nel secondo disegno si forma accostando due o più fogli uno accanto all’altro, in modo da ottenere un certo formato). Le designazioni dei formati così ottenuti sono: carta per macchina da scrivere A4, metà A5, doppia A3 ecc.
La lettera R o r davanti alla cifra indica il raggio di arrotondamento. Il diametro della sezione circolare (es. nel caso di tubi tondino, ecc.) è indicato dal segno Ø posto davanti alla figura. Ad esempio, la misura di un disco con raggio R16 può anche essere contrassegnata con Ø 32, a seconda di quale misura è più facile da misurare.
Per disegnare utilizziamo una penna in grafite semidura appuntita o una penna a sfera con punta allungata. La lama del righello dovrebbe poggiare sulla carta e tracciamo una linea con lo strumento che teniamo in posizione verticale proprio accanto al righello. Se vogliamo realizzare il disegno con inchiostro, allora il bordo obliquo del righello non deve poggiare sulla carta ma deve trovarsi sul lato superiore, in modo che l’inchiostro non imbratti il disegno. Si consiglia di creare una cornice 1 cm dal bordo del foglio di disegno.
Per gli schizzi è possibile utilizzare carta quadrata o millimetrata, sulla quale è possibile tracciare facilmente linee trasversali a mano libera e disegnarle in scala. Ciò che abbiamo imparato finora sul disegno tecnico è solo la base per una buona progettazione. Nella progettazione non basta conoscere le regole, ma vengono in primo piano la capacità di ragionamento e di iniziativa personale. Ci sono anche alcune regole d’oro. Uno di questi è armonizzare l’applicazione con la capacità di carico del materiale, scegliendo il peso e il prezzo ottimali del materiale.
Se abbiamo già immaginato cosa e come vogliamo realizzare, determiniamo il materiale necessario. I manuali ci danno l’aiuto necessario ma non sufficiente nella scelta dei materiali, perché presuppongono che esista una possibilità di approvvigionamento ideale. Siamo però costretti a cavarcela con il nostro stock di materiali, o nella maggior parte dei casi con la scarsa selezione di materiali non idonei, che i negozi ci offrono.
Alcuni materiali importanti li conosceremo in dettaglio nei capitoli che descrivono la lavorazione del legno, del metallo e della plastica. Quindi qui ci limiteremo solo ad alcune importanti proprietà generali come:
-la resistenza di un materiale è determinata dalla sua parte più debole; un nodo nel mezzo di un listello, una parte ammorbidita di una molla d’acciaio, un mattone congelato di una colonna, rendono il tutto più debole.
-la direzione delle fibre del legno, la forma della sezione trasversale, il metodo di serraggio, il metodo di supporto influenzano notevolmente la resistenza degli elementi.
-la resistenza del materiale aumenta con l’aumentare della sezione trasversale. Il materiale più spesso ha fondamentalmente più resistenza. Tuttavia, con una sezione trasversale adeguata e un’area della sezione trasversale più piccola (e quindi meno peso e costo) il materiale può avere la stessa resistenza e anche maggiore. Ad esempio, una trave in acciaio con profilo a U ha quasi la stessa resistenza di una trave delle stesse dimensioni con profilo completo.
Nota tecnica: le affermazioni generali di “quasi la stessa resistenza” di diversi profili non costituiscono una base per la selezione di un elemento portante. La capacità di carico dipende dal materiale, dall’asse del carico, dalla stabilità, dall’instabilità, dalla torsione, dai giunti, dalla fatica, dal fuoco, dalla corrosione e dalle condizioni al contorno. L’elemento portante deve essere calcolato per un caso specifico.
-i singoli materiali a seconda del tipo e della direzione del carico hanno una resistenza diversa.
La resistenza dipende anche da: calore (sotto la sua influenza, alcune plastiche si ammorbidiscono), acqua (attacca principalmente i materiali da costruzione), freddo (rende lo stagno molto rigido e fragile), prodotti chimici aggressivi (influiscono dannosamente su quasi tutti i materiali da costruzione), ecc.
Quando progettiamo dobbiamo tenere conto di tutto questo, senza mai dimenticare le possibilità limitate. Se abbiamo il materiale, la tecnologia dovrebbe essere stabilita in base alla capacità di produzione. Sceglieremo un materiale quando vogliamo saldare e un altro se vogliamo realizzare la connessione mediante rivettatura. Per il coperchio della scatola decorata artisticamente è necessario un materiale di legno adatto e per i ripiani del seminterrato un altro materiale. Tagliamo l’inserto per lo schienale della poltrona da un pezzo di spugna. Tuttavia, gli scarti di schiuma di spugna possono essere utilizzati anche per riempire i cuscini di una sedia da lavoro.
Regola importante: una progettazione dettagliata viene fatta solo dopo l’acquisizione del materiale necessario. Alcune costruzioni non possono essere realizzate, ad esempio, semplicemente perché sul mercato esistono viti di dimensioni maggiori di quelle previste.
Il disegno è una bufala! Spesso i dettagli possono essere sistemati molto bene su di esso, e durante il montaggio si scopre che è impossibile inserirli; e per gli altri, che non possono essere smontati dopo il montaggio.
Non dobbiamo mai dimenticare di proteggere gli elementi contro scivolamenti, spostamenti e svitamenti. Ad esempio, ecco alcune opzioni per proteggere il “collegamento” con la vite contro l’apertura: rondella, rondella elastica, rondella a corona, fessura, rottura dell’estremità della vite, smalto per unghie, gomma da masticare, vernice, dado di bloccaggio, rondella di plastica, cappuccio protettivo, ecc. Il fusibile più adatto deve essere selezionato in anticipo e indicato sul disegno.
Important: Nail polish, chewing gum, paint and other improvised means are not approved protection of the safety-important screw connection. Il metodo di fissaggio viene scelto tramite calcolo e in base alla norma, al materiale, alle vibrazioni, alla temperatura, alla corrosione e alle istruzioni del produttore, con coppia di serraggio e controllo definiti.
Pensiamo anche ad adattarci alle esigenze. Saremo più seri nel progettare un albero dello sterzo per go-kart che nel progettare una casetta per gli uccelli. Un costruttore ragiona diversamente quando progetta un modellino di aeroplano radiocomandato rispetto a quando progetta una barca giocattolo in legno per una vacanza annuale.
È difficile apprendere tutta la saggezza del design in un unico testo. Ma il successo non mancherà se disegniamo e progettiamo in modo attento, accurato, pulito e controllato e se non rimpiangiamo lo sforzo (e alcune risorse finanziarie) per ottenere le approvazioni ufficiali, gli standard e i regolamenti necessari per il lavoro.
Nota finale: funzionamento, montaggio, manutenzione, smontaggio, accessibilità, tolleranze, materiale, giunzioni e tutti i rischi rilevanti vengono controllati prima della produzione. La revisione e l’approvazione del disegno devono essere tracciabili; per ogni prodotto o costruzione importante per la sicurezza sono richiesti calcoli e verifiche da parte di esperti appropriati.